Relés são dispositivos eletromecânicos de enorme utilidade em projetos eletrônicos. O leitor pode contar com uma infinidade de tipos, por exemplo, da Metaltex (WWW.metaltex) que são acessíveis e eficientes em qualquer projeto. No entanto, para determinadas aplicações, precisamos aumentar a sensibilidade desses dispositivos usando circuitos eletrônicos. Neste artigo ensinamos como fazer isso.
Para disparar um relé precisamos aplicar uma corrente de certa intensidade em sua bobina.
Para os leitores que desejam aprender mais sobre relés, recomendamos a leitura do livro Relés – Circuitos e Aplicações.
Assim, precisamos conhecer as especificações dos relés para poder trabalhar corretamente com estes componentes.
Um relé normalmente é especificado pela tensão que deve ser aplicada à sua bobina para que ele dispare e a corrente que circula nessas condições.
No entanto, também podemos especificar um relé pela tensão e pela resistência de sua bobina.
As três grandezas estão relacionadas conforme mostra a figura 1.
Muitos relés de pequeno porte com base DIL que permite sua utilização em matrizes de contato e a montagem em placas de circuito impresso estão disponíveis.
A Metaltex, por exemplo, possui uma série de micro-relés deste tipo com tensões de operação que vão de 3 a 48 V tipicamente, conforme mostra a figura 2.
Estes reles podem ter um dois contatos reversíveis podendo controlar correntes que chegam a alguns ampères conforme o tipo.
Outros tipos de relés também podem ser encontrados, alguns com capacidade de controlar correntes elevadas como os mostrados na figura 3.
Sugerimos consultar o catálogo da Metaltex para informações completas para qualquer tipo.
Aumentando a Sensibilidade
O primeiro caso em que temos necessidade de aumentar a sensibilidade de um relé ocorre quando pretendemos fazer seu acionamento a partir dos sinais de circuitos TTL ou CMOS.
A corrente de saída destes circuitos está bem abaixo do que a necessária ao acionamento de um relé comum, de modo que não podemos ligá-lo diretamente, a não ser para tipos extremamente sensíveis conforme mostra a figura 4.
Para aumentar a sensibilidade de modo a acionar um relé comum quando o sinal está no nível alto, temos um primeiro circuito na figura 5.
Com um transistor PNP podemos fazer o acionamento no nível baixo, conforme mostra a figura 6.
Nos dois circuitos podemos usar relés com correntes de acionamento até 100 mA.
Uma outra forma de acionarmos um relé com um sinal muito fraco, ou seja, tensões de alguns milivolts é a que faz uso de um amplificador operacional, conforme mostra a figura 7.
Este circuito usa a entrada inversora, de modo que o acionamento se faz com a tensão de entrada indo a zero.
Em outras palavras, ele desliga com a tensão de entrada.
O ganho do circuito é ajustado no potenciômetro de realimentação.
Para acionamento com o nível alto, podemos usar um circuito como o mostrado na figura 8.
Os circuitos integrados 555 podem acionar relés diretamente, se bem que seja preferível usar uma etapa com transistor.
Na figura 9 mostramos o modo de se acionar um relé na configuração monoestável com corrente até uns 100 mA.
Para detalhes sobre tempos e cálculos veja a nossa seção de matemática para eletrônica.
Para o acionamento no nível baixo temos o circuito mostrado na figura 10, que tem as mesmas características.
As tensões de acionamento dos relés comuns devem ser contínuas, se bem que existam relés especiais para correntes alternadas.
Para acionamento de um relé comum com tensões alternadas ou sinais, devemos usar circuitos como os da figura 11.
Dependendo da intensidade do sinal será conveniente colocar em série com a base do transistor um resistor limitador cujo valor típico estará entre 470 Ω e 10 k Ω.
O sinal de entrada deve ter pelo menos 1 V de amplitude para poder polarizar convenientemente os diodos.
O capacitor tem seu valor determinado pela frequência do sinal.
No caso do exemplo é para acionamento com sinais de 60 Hz ou da faixa de áudio.
Um circuito com o resistor limitador é mostrado na figura 12.
Muito maior sensibilidade pode ser conseguida com dois transistores ligados na configuração Darlington.
Conforme mostra a figura 13, correntes de entradas da ordem de microampères podem fazer o acionamento de um relé comum.
Os circuitos de disparo devem ser protegidos contra picos de tensão que são produzidos quando o relé comuta, devido ao fato da bobina ser uma carga indutiva.
Isso pode ser feito com o diodo em paralelo com a bobina, conforme mostramos em todos os circuitos dados como exemplos, e também com outros componentes, conforme mostra a figura 14.
Outras configurações de circuitos de amplificação de corrente para relés são possíveis e diversas delas podem ser encontradas em nossos artigos.
